Модель теплового состояния аппарата сепарации — страница 3

  • Просмотров 1338
  • Скачиваний 196
  • Размер файла 92
    Кб

Коэффициент теплопередачи при свободной конвекции (cм. ниже) можно принять порядка 8...10. Тогда для аппарата диаметром 1.5 метра среднее значение можно считать, что температура прогреваемого цилиндра по всему сечению близка к одинаковой, то есть равна температуре на поверхности аппарата. Величина может быть найдена из соответствующих критериальных зависимостей, например, для ламинарного режима где – критерий Нуссельта, –

критерий Прандтля, – кинематическая вязкость воздуха, зависящая от температуры, – температуропроводность воздуха, зависящая от температуры, – критерий Грасгофа, – ускорение свободного падения, – средняя температура воздуха в печи. Для оценочных расчетов коэффициента теплоотдачи при свободной конвекции на вертикальной поверхности иногда используется формула Оценим порядок: пусть и экспериментальным путем и затем

использовать эмпирическую зависимость. Зависимость теплоемкости вещества от температуры, как правило, хорошо приближается полиномами 1...2 степеней: Запишем уравнения теплового баланса для нагревателей печи, воздуха и аппарата: где– средняя теплоемкость нагревателей, воздуха или аппарата, зависящая от температуры реакционной смеси, – масса нагревателей (1), воздуха(f) или аппарата(o), – мощность, подводимая к печи, – тепловой

КПД печи, определяемый экспериментально. Полученная система дифференциальных уравнений легко разрешается любым численным методом. Она достаточно устойчива, что позволяет поддерживать шаг интегрирования явным методом порядка 100 секунд. На графике показана зависимость температуры аппарата от времени (при условии отсутствия кипения), полученная решением системы (О) при эффективной подводимой мощности кВт, и по эмпирическому

уравнению где ­ – заданная температура, = 0.4, аппроксимирующему экспериментальные данные. Зависимость давления паров Mg и MgCl2 от температуры хорошо приближается формулой – эмпирические коэффициенты, или 2 Максимальная температура, до которой можно прогревать аппарат, определяется исходя из скорости взаимодействия губки с материалом реторты и лежит в пределах в указанном интервале температур магний вскипает при давлении ниже

0.026...0.05 МПа. Затем производится сброс давления до давления сепарации (10...100 Па), в результате чего начинается интенсивное объемное кипение по всему объему аппарата. При указанном выше содержании летучих компонентов можно ожидать, что силы поверхностного натяжения будут препятствовать появлению гидростатической составляющей давления в объеме аппарата. Можно оценить количество летучих, которые выкипят за время сброса